AMD Versal プライム シリーズ

AMD Versal プライム シリーズ

Versal™ プライム シリーズは、多様な演算エンジン、次世代 I/O、統合された DDR コントローラーを備え、さまざまなワークロードの低レイテンシでの高速化を可能にします。

製品の特長

業界最速 DDR メモリ インターフェイスが必要なアプリケーションに最適

Versal プライム シリーズの新しい VM2152 デバイスは、LPDDR5 (最大 6400 Mb/s)/DDR5 (最大 5600 Mb/s) をサポートする業界最速の DDR メモリ インターフェイス1 を備えています。さらに、112 Gb/s トランシーバーと豊富な DSP 機能2 (これまでの Versal プライム デバイスより多い) を搭載しているため、次世代通信、テスト/計測、ストレージなどの幅広い分野で高い処理能力が求められるアプリケーションに最適です。

コネクティビティ、インライン アクセラレーション、多様なワークロードに最適化

Versal プライム

*VM2152 の拡張機能は青色で表示

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プロセッサ サブシステム

多様なアプリケーション要件に対応するために、Versal™ アダプティブ SoC は 3 つのタイプのスカラー プロセッサを備えています。アプリケーション プロセッシング ユニットは、OS でサポートされる複雑なアプリケーションに最適です。リアルタイム プロセッシング ユニットは、低レイテンシ、確定的動作、リアルタイム制御を必要とするアプリケーションに最適です。最後に、独立したプラットフォーム管理コントローラーは、システムの起動、セキュリティ、およびデバッグを管理します。

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プログラマブル ロジック

プログラマブル ロジックにより、進化し続けるアルゴリズムに対応するカスタム演算ブロックの開発が可能です。Versal アダプティブ SoC の再設計されたロジックは、CLB あたり 4 倍の密度を提供し、コスト高をもたらすグローバル配線の必要性を緩和します。さまざまなメモリ エレメントを備え、プログラム可能な I/O と緊密に結合されたプログラマブル ロジックは、あらゆるアプリケーションに対応できる強力なアクセラレータを実現します。

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DSP エンジン

拡張 DSP エンジンは、単精度および半精度の浮動小数点演算や 18 x18 複素数乗算など、新しい演算やデータ型に対応します。UltraScale+™ デバイス デザインとの後方互換性があるため、既存のライブラリや IP を再利用したり、デザインに変更を加えて新しいアーキテクチャで可能となった高度な演算性能を実装することも可能です。

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次世代 I/O

Versal™ プライム シリーズは、PCIe® Gen4/Gen5 への準拠、高性能 GPIO、400G HSC (高速暗号化) エンジン*、およびさまざまなイーサネット構成をサポートするマルチレート イーサネット MAC を備えているため、接続性と柔軟性に優れています。さらに、Versal プライム シリーズ デバイスには、再設計された低レイテンシの 32.75 Gb/s トランシーバーが搭載されており、一部のデバイスでは 58 Gb/s および 12 Gb/s* PAM4 トランシーバーがサポートされています。

* VM2152 デバイスのみが 400G HSC エンジンおよび 112 Gb/s PAM4 トランシーバーをサポート

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統合 DDR メモリ コントローラー

AMD Versal™ プライム デバイスは、リニア トラフィックとランダム トラフィックの両方に最適化された、統合された DDR4/5 および LPDDR4/5 コントローラー* をサポートしています。

パフォーマンスとスペースに最適化されたハードウェア メモリ コントローラーとプログラム可能なネットワーク オン チップ (NoC) を組み合わせて使用することで、ロジック リソースを効率的に使用でき開発期間も短縮できます。

* VM2152 デバイスのみが DDR5 および LPDDR5 メモリ コントローラーを備えている

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プログラム可能なネットワーク オン チップ

プログラム可能なネットワーク オン チップ (NoC) は、Versal アダプティブ SoC アーキテクチャ内の異なる演算エンジンと 統合 IP ブロック間に最適化済みのマルチテラビット インターコネクトを提供します。これにより、タイミング クロージャが容易になり、ロジック リソースも節約できます。NoC コンパイラは合理化したプログラミング フローを提供し、重要なデータパスに優先順位を付けることができるため、ユーザーによるレイテンシと QoS の管理が可能です。

  1. AMD 社内解析に基づく (2023 年 10 月実施) - Versal プライム VM2152 アダプティブ SoC デバイスの LPDDR/DDR メモリ インターフェイス データ レートを、Intel Agilex 7 M/I/F シリーズ、Intel Agilex 5 D/E シリーズ、および Achronix Speedster7t FPGA と比較。データ レートの速度は異なる。VER-18
  2. AMD 社内解析に基づく (2023 年 5 月実施) - Versal プライム VM2152 アダプティブ SoC のロジック全体における DSP 比率を以前の Versal プライム デバイスと比較。VER-20
アプリケーション

性能と柔軟性に関するさまざまな分野の問題を解決

 

ストレージ アクセラレーション

ストレージ アクセラレーション

AI 時代が到来し、近年のアプリケーションで生成されるデータが爆発的に増加したことによって、データセンターにおける演算機能がますます重視されるようになりました。演算性能を維持する方法の 1 つは、ストレージ コントローラーとエンドポイントにアクセラレータを追加して、プライマリ プロセッサから圧縮やその他の一般的なタスクをオフロードすることです。Versal™ プライム シリーズは、PCIe® Gen4/Gen5 サポート、強力な Arm® スカラー プロセッシング エンジン、統合メモリ コントローラー、および次世代プログラマブル ロジックを備えているため、システム レベルの問題を緩和して効率性を高めることができます。


データセンター ネットワークの高速化

FPGA と SoC は、暗号化/復号化や仮想スイッチングなどの一般的なネットワーク機能をシステム内の中央処理装置からオフロードすることで演算性能を維持し、データセンター アプリケーションの高速化に大きく貢献してきました。Versal アダプティブ SoC は、PCIe Gen4/Gen5 のサポート、次世代 Serdes、マルチレート イーサネット MAC、さらに強力なヘテロジニアス演算エンジンを備えているため、ネットワークのワークロードをオフロードし、インライン処理を実行してサーバー内の演算をサポートすることで、データセンター システムをさらに高速化できます。

データセンター ネットワーク アクセラレーション サービス ラック

5G xHaul

5G xHaul

5G の登場で広帯域幅接続への需要が高まり、アクセス ネットワークが既存規格との互換性を維持しながら、eCPRI などの新しいプロトコルにも適応することが求められるようになりました。業界最高レベルの SerDes、イーサネット技術、適応型エンジンを統合した Versal プライム シリーズは、5G のスループット要件に対応する処理能力を提供できると同時に、レガシ規格のサポートを維持し、総保有コストを削減します。


受動光ネットワーク (PON)

無線サービスの競争が激化する中、競争力を保つために、ケーブル ブロードバンド プロバイダーはネットワークの拡張を強いられ、より広帯域幅のサービス提供が求められます。Versal プライム シリーズは、既存の MPSoC デバイスの 2 倍のプログラマブル ロジック、強力な Arm スカラー プロセッシング エンジン、高密度 SerDes 、イーサネット IP 統合ブロック、熱管理に最適化されたパッケージングを提供することで、性能を損なうことなく低電力かつ効率的なデザインを実現します。

受動光ネットワーク (PON)

通信テスト装置

通信テスト装置

最新の通信規格がもたらす帯域幅の急激な拡大により、テスト機器ベンダーにとって市場の要求に応えていくことが難しくなっています。58G トランシーバーとマルチレート イーサネット MAC を備えた Versal プライム シリーズは、有線通信テスター向けの高性能なデータ処理/分析を提供します。プログラム可能なネットワーク オン チップ (NoC) と統合メモリ コントローラーにより、複雑なテスト アルゴリズムの高速かつ効率的なデータ送受信が可能になります。

製品一覧

業界最速 DDR メモリ インターフェイスが必要なアプリケーションに最適

Versal プライム シリーズの新しい VM2152 デバイスは、LPDDR5 (最大 6400 Mb/s)/DDR5 (最大 5600Mb/s) をサポートする業界最速の DDR メモリ インターフェイス1 を備えています。さらに、112Gb/s トランシーバーと豊富な DSP 機能2 (これまでの Versal プライム デバイスより多い) を備えているため、次世代通信、テスト/計測、ストレージなどの幅広い分野で高い処理能力が求められるアプリケーションに最適です。

主な機能は次のとおりです。

Versal™ プライム シリーズの機能概要

プロセッサ サブシステムの機能

VM1102 VM1302 VM1402 VM1502 VM1802 VM2152 VM2202 VM2302 VM2502 VM2902
アプリケーション プロセッシング ユニット デュアル コア Arm® Cortex®-A72、48 KB/32KB L1 キャッシュ (パリティおよび ECC あり)、1 MB L2 キャッシュ (ECC あり)
リアルタイム プロセッシング ユニット デュアル コア Arm Cortex-R5F、32 KB/32 KB L1 キャシュ、および 256 KB TCM (ECC あり)
メモリ 256 KB オンチップ メモリ (ECC あり)
コネクティビティ イーサネット (x2); USB 2.0 (x1); UART (x2); SPI (x2); I2C (x2); CAN-FD (x2)

DSP エンジンの機能

VM1102 VM1302 VM1402 VM1502 VM1802 VM2152 VM2202 VM2302 VM2502 VM2902
DSP エンジン 464 848 1,696 1,312 1,968 1,704 1,312 1,904
3,984 2,672

プログラマブル ロジックの機能

VM1102 VM1302 VM1402 VM1502 VM1802 VM2152 VM2202 VM2302 VM2502 VM2902
システム ロジック セル (K) 329 703 1,238 981
1,968 757 1,139 1,575 1,969 2,233
LUT 数 150,272 321,536 565,760 448,512
899,840 346,112 520,704 719,872 900,224 1,020,928

基本的なプラットフォームの機能

  VM1102 VM1302 VM1402 VM1502 VM1802 VM2152 VM2202 VM2302 VM2502 VM2902
NoC マスター/NoC スレーブ ポート 5 9 18 21
28 12 21 30 28
42
DDR4 メモリ コントローラー 1 2 4 3
4 - 3 3
4
3
DDR5 メモリ コントローラー - - - - - 4 - - - -
CCIX PCIe® (DMA 付き) (CPM) - 1 x Gen4x16、CCIX 1 x Gen4x16、CCIX 1 x Gen4x16、CCIX 1 x Gen4x16、CCIX - 2 x Gen5x8、CCIX -
2 x Gen5x8、CCIX -
PCIe 1 x Gen4x8 2 x Gen4x8 2 x Gen4x8 4 x Gen4x8 4 x Gen4x8 2 x Gen5x4 4 x Gen5x4 2 x Gen5x4 - 2 x Gen5x4
100G マルチレート イーサネット MAC 1 2 2 4 4 2 2 6 - 6
600G イーサネット MAC - - - - - 1 - - - -
400G 高速暗号化 (HSC) - - - - - 1 - - - -
GTY トランシーバー 0 24 24 44 44 0 0 0 0 0
GTYP トランシーバー 8
0 0 0 0 8 321 8
161
8
GTM トランシーバー (58G (112G))2 0
0
0
0
0
8 (4)2 0 40 (0) 0 40 (0)
  1. 16 GTYP トランシーバーは、PCI Express を使用する場合の CPM 専用です。
  2. 2 つの GTM トランシーバーを組み合わせることで 112G をサポートします。
資料

資料


Versal 設計ガイダンスおよび資料

AMD は、Versal アーキテクチャを活用する開発を支援するため、さまざまな資料、リソース、設計手法を提供しています。Versal アダプティブ SoC を使用して開発を始めるときに、まず何から着手すべきか分からない場合には、インタラクティブなガイダンスを提供するデザイン フロー アシスタントを利用して開発の戦略を立てることができます。また、デザイン プロセス ハブでは、Versal に関するすべての資料が設計段階ごとに分類および表示されているため、必要な情報をすぐに入手できます。


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すべての開発者向けの統合型ソフトウェア/ハードウェア プラットフォーム

本質的にソフトウェアでプログラム可能なシリコン インフラストラクチャを持つ Versal™ アダプティブ SoC は、ゼロから設計されたソフトウェア中心の製品です。機能強化された AMD の Vivado™ ML エディションは、トラフィック アナライザー、NoC コンパイラ、データフロー モデリングなどの新しいシステム設計手法と開発環境を提供します。統合型の高速デバッグ環境を利用することで、スカラー エンジン、適応型エンジン、インテリジェント エンジンのデバッグとトレースを高速実行できます。
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AMD の Vitis™ 統合ソフトウェア プラットフォームは、包括的なコア開発キットとハードウェア アクセラレーション テクノロジを使用するライブラリを提供します。このプラットフォームは、クラウドからエッジまで効率的で使いやすい統合ソフトウェア環境を提供します。オープンソース コミュニティに貢献する一員として、AMD は Vitis 統合ソフトウェア プラットフォームをオープンソースとして無償で提供しています。
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Versal プライム シリーズ

Versal アダプティブ SoC 評価キット

ソフトウェア プログラマビリティを備えるようゼロから構築された Versal アダプティブ SoCアーキテクチャを今すぐ評価できます。アダプティブ SoC は、数多くのツール、ソフトウェア、ライブラリ、IP、ミドルウェア、フレームワークでサポートされており、業界標準のデザイン フローで動的にカスタマイズ可能な高速演算ソリューションを可能にしています。Versal プライム シリーズ VMK180 評価キットには、設計を始めるために必要なものがすべて含まれています。

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トレーニング コース

AMD のトレーニングおよび資料は、開発者が次回のプロジェクトで十分な生産性を発揮できるように実践的スキルと基礎知識を提供します。

Versal ACAP を使用したデザイン: アーキテクチャと設計手法
Versal ACAP を使用したデザイン: ネットワーク オン チップ
Versal ACAP を使用したデザイン: 消費電力およびボード デザイン


Versal 設計ガイダンスおよび資料

AMD は、Versal アーキテクチャを活用する開発を支援するため、さまざまな資料、リソース、設計手法を提供しています。Versal アダプティブ SoC を使用して開発を始めるときに、まず何から着手すべきか分からない場合には、インタラクティブなガイダンスを提供するデザイン フロー アシスタントを利用して開発の戦略を立てることができます。また、デザイン プロセス ハブでは、Versal に関するすべての資料が設計段階ごとに分類および表示されているため、必要な情報をすぐに入手できます。

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